Soal Tugas

1. Dua buah mobil bergerak ke arah yang sama seperti gambar di bawah ini.

Mobil A bergerak dengan v_A dan a_A ke kanan di belakang mobil B yang bergerak dengan v_B dan a_B. Hitunglah t saat mereka bertemu

2. Dua mobil bergerak dari arah yang berlawanan seperti gambar di bawah ini. Mobil A bergerak dengan v_A dan a_A ke kanan, dan mobil B bergerak dengan v_B dan a_B ke kiri. Hitunglah t saat mereka bertemu :

3. Diketahui grafik hubungan kecepatan dan waktu :

Hitunglah

a. Panjang lintasan 5 detik pertama

b. Percepatan dari detik 0 sampai detik 1

c. Percepatan dari detik 4 sampai detik 5

Penyelesaian:

a. Panjang lintasan 5 detik pertama

Detik 0 – 1 : s = ½ Δt (v_t + v₀)

= ½ (1) (80 + 40)

= ½ (120)

= 60 m

Detik 1 – 4 : s = ½ Δt (v_t + v₀)

= ½ (3) (80 + 80)

= 3/2 (160)

= 240 m

Detik 4 – 5 : s = ½ Δt (v_t + v₀)

= ½ (1) (80 + 20)

= ½ (100)

= 50 m

Jadi, panjang lintasan = 60m + 240m + 50m

= 350 m

b. Percepatan dari detik 0 sampai detik 1

c. Percepatan dari detik 4 sampai detik 5

KiNemaTiKa

Kinematika adalah ilmu yang mempelajari tentang gerak benda tanpa memperhitungkan penyebab gerak atau perubahan gerak.
Pengertian dasar dari kinematika benda titik adalah pengertian lintasan hasil pengamatan gerak
Keadaan gerak ditentukan oleh data dari posisi (letak) pada setiap saat.

Dalam kinematika kita mempelajari beberapa gerak yang memiliki dimensi berbeda.
Gerak 1 dimensi (lintasan berbentuk garis lurus)
1.Gerak lurus beraturan (GLB)
2.Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)
3.Gerak lurus berubah tidak beraturan
Gerak 2 dimensi (lintasan berada dalam sebuah bidang datar)
1.Gerak melingkar
2.Gerak parabola
Gerak 3 dimensi (lintasan berada dalam ruang)
1.Gerak Relatif

Dalam kinematika kita mempelajari beberapa besaran turunan yaitu, Perpindahan (displacement), Kecepatan (velocity), & Percepatan (accelaration).
Perpindahan
Perpindahan dan kecepatan merupakan besaran-besaran vektor. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi sebuah objek. Contoh : perhatikan gerak benda A dari x1 ke x2 pada tayangan berikut ini . Panjang lintasan yang ditempuh: 60 m.

Review materi kuliah fisika dasar

PENGERTIAN FISIKA

Fisika adalah ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan penemuan dan pemahaman mendasar hukum-hukum yang menggerakkan materi, energi, ruang dan waktu. Fisika mencakup konstituen elementer alam semesta dan interaksi-interaksi fundamental di dalamnya, sebagaimana analisa sistem-sistem yang paling dapat dimengerti dalam artian prinsip-prinsip fundamental ini. Fisika adalah studi mengenai dunia anorganik, fisik, sebagai lawan dari dunia organik seperti biologi, fisiologi dan lain-lain.

BESARAN DAN SATUAN :

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur yang memiliki nilai dan satuan. Besaran menyatakan sifat dari benda. Sifat ini dinyatakan dalam angka melalui hasil pengukuran. Oleh karena satu besaran berbeda dengan besaran lainnya, maka ditetapkan satuan untuk tiap besaran. Satuan juga menunjukkan bahwa setiap besaran diukur dengan cara berbeda.

Besaran Pokok : adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu, dan tidak diturunkan dari besaran lain. Macam-macam Besaran Pokok adalah :



Panjang : Satuan panjang adalah "meter". Definisi baru satuan "meter" "satu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya (dalam vakum) dalam selang waktu 1/299 792 458 sekon."

Massa : Satuan massa adalah "kilogram" (disingkat kg). Definisi dari massa adalah massa sebuah kilogram standar yang disimpan di lembaga Timbangan dan Ukuran Internasional (CGPM ke-1, 1899).

Waktu : Satuan waktu adalah "sekon" (disingkat s) (detik). Definisi dari waktu adalah adalah selang waktu yang diperlukan oleh atom sesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9 192 631 770 kali dalam transisi antara dua tingkat energi di tingkat energi dasarnya (CGPM ke-13; 1967).

Kuat Arus Listrik : Satuan kuat arus listrik adalah "ampere" (disingkat A). Definisi Kuat Arus Listrik adalah adalah 1/273,16 kali suhu termodinamika titik tripel air (CGPM ke-13, 1967). Dengan demikian, suhu termodinamika titik tripel air adalah 273,16 K. Titik tripel air adalah suhu dimana air murni berada dalam keadaan seimbang dengan es dan uap jenuhnya.

Intensitas Cahaya : Satuan intensitas cahaya adalah "kandela" (disingkat cd). Definisi dari Intensitas Cahaya adalah adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540 X 1012 hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 watt per steradian dalam arah tersebut (CGPM ke-16, 1979).

Besaran Turunan : Besaran turunan adalah besaran yang didapat dari penggabungan besaran-besaran pokok. Contoh besaran turunan:

Kecepatan : Satuan kecepatan adalah "meter per detik" disingkat m/s.

Percepatan : Satuan percepatan adalah meter "per detik kuadrat" disingkat m/s².

Gaya : Satuan gaya adalah "newton" disingkat N. Dalam Sistem Satuan Internasional (SI) satuan gaya adalah kg M/S².

Luas : Satuan dari luas adalah "meter kuadrat" disingkat m².

Volume : Satuan dari volume adalah "meter kubik" disingkat m³.

KeLAjUan


Kelajuan dan kecepatan adalah dua kata yang sering tertukar. Kelajuan berkaitan dengan panjang lintasan yang ditempuh dalam interval waktu tertentu. Kelajuan merupakan besaran skalar.

v = D / t

KECEPATAN

Kecepatan didefinisikan sebagai perpindahan dibagi dengan waktu yang diperlukan untuk perpindahan tersebut. Kecepatan rata-rata:

v = Jarak / waktu (s)

GERAK LURUS BERATURAN (GLB)

Sebuah benda melakukan gerak lurus beraturan (GLB) jika ia bergerak dalam lintasan lurus dengan kecepatan konstan. Jarak,(s) yang ditempuh selama waktu, (t) tertentu adalah

s = v t

PERCEPATAN

Percepatan adalah perubahan kecepatan persatuan waktu (laju kecepatan). Hubungan percepatan dengan waktu memiliki analogi dengan hubungan kecepatan waktu.

Percepatan rata - rata :

a = v2 - v1 / t2 - t1

Perlambatan juga merupakan percepatan tapi arahnya berlawanan dengan arah kecepatan.



Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepatan v yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap. Dengan kata lain benda yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (a= +) atau perlambatan (a= -).

Pada umumnya GLBB didasari oleh Hukum Newton II ( S F = m . a ).

v_t = v₀ + a.t

v_t² = v₀² + 2 a S

S = v₀ t + 1/2 a t²

Keterangan :

v_t = kecepatan sesaat benda
v₀ = kecepatan awal benda
S = jarak yang ditempuh benda
f(t) = fungsi dari waktu t

Dinamika

Massa adalah materi yang terkandung dalam suatu zat dan dapat dikatakan sebagai ukuran dari inersia(kelembaman). Gaya adalah penyebab terjadi gerakan pada benda. Konsep Gaya dan Massa dijelaskan oleh Hukum Newton :


⊲ Hukum I menyatakan “Sebuah benda akan berada dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan apabila resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol”.


⊲ HukumII menyatakan “Benda akanmengalami percepatan jika ada gaya yang bekerja pada benda tersebut dimana gaya ini sebanding dengan suatu kontanta dan percepatannya”

F = m.a

⊲ HukumIII menyatakan “ Dua benda yang berinteraksi akan timbul gaya pada masing-masing benda tsb yang arahnya berlawanan dan besarnya sama”

F(aksi) = −F(reaksi)

MACAM - MACAM GAYA

Di alam semesta ada 4 gaya yang berpengaruh yaitu gaya Elektromagnetik, gaya Gravitasi, gaya Interaksi Kuat dan gaya Interaksi Lemah. Gaya interaksi : gaya Gravitasi dan gaya Listrik Magnetik. Gaya Kontak : gaya Normal, gaya Gesek dan gaya Tegang Tali.


Gaya Normal

Gaya normal adalah gaya reaksi dari gaya berat yang dikerjakan pada benda terhadap bidang dimana benda itu terletak dan tegak lurus bidang.


Gaya Gesek

Gaya yang melawan gerak relatif antara 2 benda yang bersentuhan. Gaya gesek ini dapat terjadi pada :

⊲ gaya gesek antara zat padat dengan zat padat

⊲ gaya gesek antara zat cair dengan zat padat


Gaya gesek dipengaruhi oleh beberapa faktor :

⊲ keadaan permukaan

⊲ kecepatan relatif

⊲ gaya yang bekerja pada benda tsb


Gaya gesek, fk dinyatakan:

fk = μk,sN

Sifat-sifat gaya gesek


⊲ Gaya gesek maksimum(statik dan kinetik) tidak tergantung pada luas permukaan bidang gesek dan berbanding lurus dengan gaya normal

⊲ Gaya gesek kinetik tergantung pada kecepatan relatif antara 2 benda yang bersentuhan

DimenSi

Dimensi besaran diwakili dengan simbol, misalnya M, L, T yang mewakili massa (mass), panjang (length) dan waktu (time). Ada dua macam dimensi yaitu Dimensi Primer dan Dimensi Sekunder. Dimensi Primer meliputi M (untuk satuan massa), L (untuk satuan panjang) dan T (untuk satuan waktu). Dimensi Sekunder adalah dimensi dari semua Besaran Turunan yang dinyatakan dalam Dimensi Primer. Contoh : Dimensi Gaya : M L T^-2 atau dimensi Percepatan : L T^-2.

Catatan :

Semua besaran fisis dalam mekanika dapat dinyatakan dengan tiga besaran pokok (Dimensi Primer) yaitu panjang, massa dan waktu. Sebagaimana terdapat Satuan Besaran Turunan yang diturunkan dari Satuan Besaran Pokok, demikian juga terdapat Dimensi Primer dan Dimensi Sekunder yang diturunkan dari Dimensi Primer.

Manfaat Dimensi dalam Fisika antara lain : (1) dapat digunakan untuk membuktikan dua besaran sama atau tidak. Dua besaran sama jika keduanya memiliki dimensi yang sama atau keduanya termasuk besaran vektor atau skalar, (2) dapat digunakan untuk menentukan persamaan yang pasti salah atau mungkin benar, (3) dapat digunakan untuk menurunkan persamaan suatu besaran fisis jika kesebandingan besaran fisis tersebut dengan besaran-besaran fisis lainnya diketahui.

Satuan dan dimensi suatu variabel fisika adalah dua hal berbeda. Satuan besaran fisis didefinisikan dengan perjanjian, berhubungan dengan standar tertentu (contohnya, besaran panjang dapat memiliki satuan meter, kaki, inci, mil, atau mikrometer), namun dimensi besaran panjang hanya satu, yaitu L. Dua satuan yang berbeda dapat dikonversikan satu sama lain (contohnya: 1 m = 39,37 in; angka 39,37 ini disebut sebagai faktor konversi), sementara tidak ada faktor konversi antarlambang dimensi.